1. 氧化膜:
鋁在空氣中及焊接時極易氧化便锨,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高壕矿、非常穩(wěn)定,不易去除伶唯。
阻礙母材的熔化和熔合憨攒,氧化膜的比重大世杀,不易浮出表面,易生成夾渣肝集、未熔合瞻坝、未焊透等缺欠。
鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分芙糙,易使焊縫產(chǎn)生氣孔牢簸。焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜鹊逛。
在焊接過程加強保護渺类,防止其氧化。鎢極氬弧焊時象讶,選用交流電源累换,通過“陰極清理”作用,去除氧化膜盏拐。
氣焊時待插,采用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時掠袒,可加大焊接熱量捷妥,例如,氦弧熱量大夹勾,利用氦氣或氬氦混合氣體保護摩潮,或者采用大規(guī)范的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下这溅,可不需要“陰極清理”组民。
2. 導熱率大
鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多坏挠。鋁的熱導率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍。
在焊接過程中邪乍,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內(nèi)部,因而焊接鋁及鋁合金時对竣,能量除消耗于熔化金屬熔池外庇楞,還要有更多的熱量無謂消耗于金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著否纬。
為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭吕晌,應當盡量采用能量集中、功率大的能源临燃,有時也可采用預熱等工藝措施睛驳。
3. 線膨脹系數(shù)大,易變形和產(chǎn)生熱裂紋
鋁及鋁合金的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍膜廊。鋁凝固時的體積收縮率較大乏沸,焊件的變形和應力較大,因此牡科,需采取預防焊接變形的措施牲耐。
鋁焊接熔池凝固時容易產(chǎn)生縮孔、縮松桂喂、熱裂紋及較高的內(nèi)應力琐惩。
生產(chǎn)中可采用調(diào)整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產(chǎn)生。在耐蝕性允許的情況下成揍,可采用鋁硅合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金目溶。
在鋁硅合金中含硅0.5%時熱裂傾向較大,隨著硅含量增加冻款,合金結(jié)晶溫度范圍變小咕隶,流動性顯著提高,收縮率下降睦键,熱裂傾向也相應減小目尘。
根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,當含硅5%~6%時可不產(chǎn)生熱裂栗沫,因而采用SAlSi條(硅含量4.5%~6%)焊絲會有更好的抗裂性诺秒。
4. 極易溶解氫
鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫,固態(tài)幾乎不溶解氫谤绳。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中占锯,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔缩筛。
弧柱氣氛中的水分消略、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分堡称,都是焊縫中氫氣的重要來源。
因此艺演,對氫的來源要嚴格控制却紧,以防止氣孔的形成。
5. 接頭處和熱影響區(qū)容易軟化
合金元素易蒸發(fā)胎撤、燒損晓殊,使焊縫性能下降。
母材基體金屬如為變形強化或固溶時效強化時伤提,焊接熱會使熱影響區(qū)的強度下降巫俺。
鋁為面心立方晶格,沒有同素異構體肿男,加熱與冷卻過程中沒有相變柿癞,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒皂州。
焊接方法:
幾乎各種焊接方法都可以用于焊接鋁及鋁合金哩讶,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合朽擒。
氣焊和焊條電弧焊方法牙吼,設備簡單、操作方便今搂。氣焊可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊柱称。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補焊。
惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用廣泛的鋁及鋁合金焊接方法饼簸。
鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊臼磁。
鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊倾皿、熔化極氣體保護焊吊磕、脈沖熔化極氣體保護焊。熔化極氣體保護焊惩阶、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛挎狸。